Đề xuất giải pháp móng không dùng cọc Topbase cho một số công trình trên nền ruộng

NGHIÊN<br /> NGHIÊN CỨU<br /> CỨU VÀ<br /> VÀ ỨNG<br /> ỨNG DỤNG<br /> DỤNG<br /> <br /> <br /> ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP MÓNG KHÔNG DÙNG CỌC- TOP BASE<br /> CHO MỘT SỐ CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN RUỘNG<br /> (Khảo sát tại Ba Vì, Hà Nội)<br /> <br /> Phùng Quang Hiệp*<br /> TS. Tạ Văn Phấn**<br /> Tóm tắt: Việc xây dựng công trình trên nền đất yếu đã Abstract: Building on weak soil causes a lot of diffi-<br /> gây ra rất nhiều khó khăn trong công tác khảo sát, thiết kế, culties in surveying, designing, constructing, especially in-<br /> thi công và đặc biệt làm cho giá thành công trình bị đẩy lên creasing the cost of the building. To solve those problems,<br /> cao. Để khắc phục những khó khăn đó, tác giả đề xuất giải the author proposes new solution for foundation, that is, the<br /> pháp móng mới đó là công nghệ móng không dùng cọc Top- technology of non-piling foundation Top-base<br /> base.<br /> Từ khóa: Xây dựng công trình, nền đất yếu, giải pháp Key words: Building project, weak soil, solution for<br /> móng không dùng cọc non-piling foundation<br /> Nhận ngày 10/3/2019, chỉnh sửa ngày 20/3/2019, chấp<br /> nhận đăng ngày 28/3/2019.<br /> <br /> GIỚI THIỆU CHUNG<br /> <br /> Ba Vì là huyện thuộc vùng bán công trình bị đẩy lên cao. Để khắc là Top-base) giữa móng công trình với<br /> sơn địa, nằm về phía Tây Bắc Thủ đô phục những khó khăn đó hiện nay đã nền đất thực sự. Lỗ rỗng giữa các khối<br /> Hà Nội. Với tổng diện tích 424 km2, có rất nhiều giải pháp xử lý nền đất bê tông được chèn lấp bằng vật liệu<br /> dân số hơn 265 nghìn người (bao gồm yếu được đưa ra như biện pháp thay rời đầm chặt (thông thường sử dụng<br /> 3 dân tộc Kinh, Mường, Dao), toàn đất, biện pháp cọc cát, cọc đất – xi đá dăm). Công nghệ móng này tỏ ra<br /> huyện có 31 xã, thị trấn, trong đó có măng, bấc thấm, hút chân không tùy nhiều ưu thế bởi cấu tạo của móng<br /> 7 xã miền núi, một xã giữa sông Hồng. theo qui mô công trình và khả năng kỹ khác với các phương pháp làm móng<br /> Phía đông giáp thị xã Sơn Tây, phía thuật của các nhà thi công. truyền thống. Nhờ có kết cấu như vậy<br /> nam giáp tỉnh Hòa Bình, phía tây giáp Ở nước ta trong khoảng 10 năm nên nó có thể giảm được rất nhiều<br /> tỉnh Phú Thọ và phía Bắc giáp tỉnh trở lại đây, một giải pháp móng mới nguyên liệu như thép, bê tông trong<br /> Vĩnh Phúc. được biết đến là công nghệ móng quá trình làm móng. Nếu so với các<br /> Trong những năm gần đây tốc độ không dùng cọc Top-base, bước đầu cách làm móng truyền thống khác,<br /> đô thị hóa ở Ba Vì diễn ra nhanh chóng, cho thấy tính hiệu quả của việc làm sử dụng công nghệ xây dựng mới với<br /> nhiều diện tích đất nông nghiệp được tăng sức chịu tải của nền đất, giảm móng Top base có thể giảm chi phí<br /> lấy để xây dựng các cơ sở hạ tầng kỹ lún, giảm thời gian thi công, từ đó làm xây dựng lên tới 50%, do đó góp phần<br /> thuật, hạ tầng xã hội, phát triển không giảm giá thành xây dựng công trình. hạ giá thành xây dựng cho các công<br /> gian đô thị. Nhiều công trình cao tầng trình xây dựng. Mặt khác, kết cấu liên<br /> đã được xây trên nền trước đây là CÔNG NGHỆ MỎNG KHÔNG kết chặt chẽ trong móng có thể làm<br /> ruộng, nên giải pháp móng cho các CỌC TOP_ BASE tăng khả năng chịu lực lên tới 50%<br /> công trình này luôn phải được tính tới 200%. Ngoài ra, việc sử dụng công<br /> đến. Công nghệ móng không dùng nghệ móng không dùng cọc Top-base<br /> Việc xây dựng công trình trên cọc Top-base là phương pháp sử dụng cho các công trình còn không làm ảnh<br /> nền đất yếu đã gây ra rất nhiều khó các khối bê tông có dạng hình phễu hưởng đến các công trình xây dựng<br /> khăn trong công tác khảo sát, thiết kế, (gọi là Top – block) sắp xếp liên tục xung quanh.<br /> thi công và đặc biệt làm cho giá thành trên nền đất tạo ra một tầng đệm (gọi<br /> <br /> * Phòng QL đô thị Ba Vì, Hà Nội - **Đại học Thủy Lợi<br /> <br /> Số 64.2019 XÂY DỰNG & ĐÔ THỊ 91<br />  NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> bảo vệ thành hố đào và thoát nước dựng có thể sử dụng đầm rung nếu<br /> hố đào để đảm bảo điều kiện tốt nhất máy trộn bê tông có độ sụt thấp.<br /> khi đặt móng phễu. Nếu đáy hố đào Ngoài ra, có thể chỉ sử dụng đầm xẻng<br /> nằm ở trên mực nước ngầm và lớp đất nếu máy bơm bê tông có độ sụt lớn.<br /> Hình 2. Thi công móng Top – base<br /> ở nơi thi công là rời rạc, cần phải làm Bước 4: Chèn đá dăm<br /> Quá trình thi công móng Top chặt thêm lớp đất đáy hố móng và trải Sau 24h đúc bê tông sẽ tiến<br /> – Base hiện nay tồn tại hai phương vải địa kĩ thuật trước khi đặt khối Top hành chèn và đầm đá dăm để lấp đầy<br /> pháp đó là thi công theo công nghệ Block đã đúc sẵn. khoảng trống giữa các khối bê tông<br /> của Nhật Bản và Hàn Quốc. Bước 2: Lắp đặt Top Block dạng phễu. Đây là một khâu vô cùng<br /> 1. Công nghệ của Nhật Bản: Top Cấu tạo của móng Top - Base bao quan trọng bởi chúng góp phần quyết<br /> – block đúc sẵn gồm nhiều khối bê tông có hình dạng định chất lượng của kết cấu móng Top<br /> + Sắp xếp các Top – block trên giống con quay đang đứng thẳng hay - Base. Chúng cần được tiến hành một<br /> nền đất. còn gọi là Top Block. Chúng cần được cách cẩn thận và tỉ mỉ nhất có thể.<br /> + Chèn đá dăm giữa các khối. lắp đặt sao cho độ cao của các móc Công tác đầm đá dăm thường được<br /> thép gắn trên phễu bê tông phải bằng thực hiện bằng cách dùng cọc thép<br /> nhau. Phần thẳng đứng có dạng cọc hay thanh thép chọc thủ công nếu<br /> hay còn gọi là chân phễu phải được khối lượng công việc ít, hoặc dùng<br /> chôn chặt và đóng vào nền đất theo đầm dùi động cơ nếu khối lượng công<br /> phương thẳng đứng vào những ô tam việc lớn.<br /> giác có trên lưới thép định vị. Trong Bước 5: Liên kết khóa đỉnh các<br /> trường hợp nền đất quá cứng gây khó khối phễu bằng những thanh cốt<br /> khăn cho việc đặt móng Top - Base thép<br /> thì việc tạo lỗ trên nền đất là điều cần Lưới thép kết hợp với bê tông<br /> Hình 3. Top – block đúc sẵn<br /> thiết. Các phương pháp đơn giản nhất có tác dụng khóa chặt đỉnh các khối<br /> 2. Công nghệ của Hàn Quốc: để tạo lỗ đút chân phễu là phương móng Top - Base và tăng khả năng<br /> Top – block đổ tại chỗ pháp dùng trụ gỗ tròn có đường kính chịu lực cho chúng. Sau khi đã lắp đặt<br /> + Sắp xếp các khuôn đúc chế tạo tương đương đặt vào nền rồi rút lên. xong thì công nhân cần phải làm sạch<br /> sẵn lên nền đất. Máy khoan cũng có thể được sử dụng các bề mặt của khối Top Block và đổ<br /> + Đổ bê tông vào khuôn trong trường hợp này. thêm một lớp bê tông dày 100mm để<br /> + Chèn đá dăm giữa các khối. Bước 3: Đổ bê tông toàn khối hóa toàn bộ công trình. Sau<br /> Thông thường thì một công trình Đổ bê tông tại chỗ là phương đó bàn giao cho nhà thầu thi công kết<br /> thi công Top – Base được thực hiện pháp đơn giản và hiệu quả nhất hiện cấu móng.<br /> theo các bước dưới đây: nay do Hàn Quốc phát triển. Chúng Tùy theo điều kiện cụ thể của<br /> Bước 1: Công tác đào đất linh hoạt, thuận tiện và hạn chế tai công trình mà ta có thể lựa chọn<br /> Đất sẽ được đào đến một độ sâu nạn lao động một cách tối đa nhất. phương pháp thi công cho phù hợp.<br /> nhất định. Nếu hố đào sâu trên 1m thì Để đầm chặt bê tông vào những phễu<br /> công nhân xây dựng phải có biện pháp nhựa thì những người công nhân xây<br /> <br /> 92 HỌC VIỆN CÁN BỘ QUẢN LÝ XÂY DỰNG VÀ ĐÔ THỊ<br />  NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG<br /> <br /> ƯU, NHƯỢC ĐIỂM Hạng mục: Kết cấu móng. Đơn vị: đồng<br /> CỦA PHƯƠNG PHÁP MÓNG<br /> TOP – BASE<br /> <br /> 1. Ưu điểm<br /> Ưu điểm về giá thành 1 3.816.591.535 2.149.968.944 1.666.622.591<br /> - Một trong những tiêu chí quan<br /> trọng của việc áp dụng một công nghệ<br /> 2 2.464.250.856 1.617.178.134 847.072.722<br /> xây dựng mới, đó là rút ngắn chi phí và<br /> thời gian thi công. Và công nghệ Top -<br /> base chính là phương án như vậy. Theo<br /> 3 644.505.665 474.282.891 170.222.775<br /> thống kê, áp dụng phương pháp này<br /> có thể giúp rút ngắn một nửa thời gian<br /> thi công và giảm được 60% đến 70% 4 644.505.665 474.282.891 170.222.775<br /> chi phí so với các phương án gia công<br /> móng khác.<br /> 5 7.030.791.032 4.289.344.175 2.741.446.856<br /> Ví dụ: Công trình Trường Cao đẳng<br /> nghề công nghệ Licogi giai đoạn 1<br /> <br /> <br /> Ưu điểm về chất lượng a) Nền tự nhiên không gia cố. 2. Nhược điểm<br /> Top - base giúp giảm độ lún, làm b) Nền gia cố bằng đá dăm dày Chỉ áp dụng được với các phương<br /> đất trở nên chắc chắn, tăng khả năng 20cm. án móng nông như móng đơn, móng<br /> chịu tải trọng, đảm bảo tính an toàn c) Nền gia cố bằng cọc gỗ φ12cm. băng, móng bè hoặc phương án móng<br /> cho công trình d) Nền gia cố bằng 1 lớp Top – bè cọc trên nền Top – base.<br /> Thi công tiện lợi và linh hoạt, vì Base<br /> vậy có thể giảm thiểu tiếng ồn, bụi e) Nền gia cố bằng 2 lớp Top –<br /> và những ảnh hưởng xấu của việc thi Base.<br /> công công trình. Kết quả thí nghiệm xác định độ<br /> Có khả năng thi công ở nơi chật lún theo thời gian của các loại nền ở<br /> hẹp ngay cả trong công trình đã xây trên được thể hiện qua biểu đồ quan<br /> dựng. hệ sau:<br /> Thi công tiện lợi không cần thiết<br /> bị đặc biệt<br /> Rất thân thiện với môi trường<br /> Có thể thi công được cả ở những<br /> nơi có diện tích chật hẹp, thậm chí<br /> ngay cả trong công trình đã xây dựng.<br /> Tác dụng giảm lún của móng Top<br /> – base đã được chứng minh thông<br /> qua quá trình thử nghiệm ở ngoài<br /> hiện trường và ở trong phòng thí<br /> nghiệm được biểu thị bằng quan hệ<br /> độ lún theo thời gian. Quan hệ độ lún Hình 4. Các loại móng dùng kiểm tra lún theo Hình 5. Quan hệ độ lún với thời gian xác định ở<br /> thời gian hiện trường<br /> theo thời gian được xác định thông<br /> qua quá trình thử nghiệm móng nông<br /> kích thước 1x1x0.1m trên 5 loại nền<br /> khác nhau (hình 4).<br /> <br /> <br /> <br /> Số 64.2019 XÂY DỰNG & ĐÔ THỊ 93<br />  NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG<br /> <br /> <br /> NHỮNG LƯU Ý KHI SỬ DỤNG CÔNG<br /> NGHỆ MÓNG TOP - BASE<br /> <br /> <br /> 1. Các lưu ý trong quá trình công tác đổ chèn đá dăm và đầm nông hơn sau. Trong trường hợp đặc<br /> thiết kế rung có thể rất khó thực hiện được. biệt phải thi công cuốn chiếu không<br /> Khi thiết kế 1 lớp Top-base mà Để ngăn chặn điều đó xảy ra, cần tiến làm phần Top-base ở chỗ sâu trước,<br /> chưa đủ đáp ứng yêu cầu do tải trọng hành chèn đá dăm ngay sau khi đó lắp cần để chừa lại không ít hơn 4 hàng<br /> thiết kế quá lớn, có thể thiết kế Top- đặt Top-block hoặc tiến hành đầm nén phễu về mỗi phía xung quanh hố đào<br /> base 2 lớp hoặc mở rộng diện tích càng sớm và càng đều càng tốt ngay sâu. Chỉ thi công phần Top-base chừa<br /> bố trí Top-base. Khi áp dụng phương sau khi lắp đặt Top-block tại phần cuối lại này sau khi thi công cả Top-base và<br /> pháp mở rộng diện tích thi công, chỉ hoặc giữa dãy block (nếu đầm từ hai kết cấu ngầm này vượt trên cao độ của<br /> có thể đặt các phễu bê tông nhô lên đầu vào giữa) nhằm cố định vị trí của phần Top-base đó chừa lại.<br /> hơn 1 nửa chiều cao của phễu so với các phễu bê tông. Trường hợp đặt Top-base trên nền<br /> đáy móng, đổ lớp móng bê tông lên Trường hợp hố móng quá sâu đất đắp<br /> phía trên của lớp phễu Top-base do Cần có biện pháp bảo vệ thành Cần sử dụng loại đất có tính nén<br /> vậy tải trọng có thể được phân bổ đều hố móng như đóng cừ thép, làm cọc lún tốt, thuần nhất để làm vật liệu đắp.<br /> trên các phễu bê tông… barrete… trước khi tiến hành đào đất Chỉ nên đắp nền đến cao độ đặt phễu<br /> 2. Các lưu ý trong quá trình thi hố móng. Biện pháp bảo vệ thành hố thì dừng lại, đầm nén, thi công xong<br /> công phải được thiết kế và thẩm tra phê Top-base rồi mới đắp tiếp nền cho<br /> Khi thi công Top-base ở nền đất duyệt trước khi tiến hành đào đất. diện tích xung quanh. Như vậy khi lắp<br /> có bùn, sau khi đào vét đến cốt đặt Trường hợp đặt Top-base trên các đặt phễu và đổ bê tông rất thuận tiện,<br /> Top-base phải rải lớp vải địa dưới bề độ cao khác nhau song khi chèn và đầm đá dăm sẽ tốn<br /> mặt đáy nhằm giữ sạch bề mặt trong Khi sử dụng Top-base, hầu hết nhiều đá. Khắc phục hiện tượng này<br /> suốt quá trình thi công. Còn ở những trường hợp đều bố trí Top-base ngay bằng cách bọc vải địa kỹ thuật lên đến<br /> nền đất cứng phải đầm chặt và phẳng sát dưới móng nông, nên có thể xảy ra cao độ đỉnh Top-base để đá dăm chỉ<br /> bề mặt. tình huống Top-base sẽ được bố trí tại nằm trong thể tích vải địa kỹ thuật đó<br /> 3. Cách xử lý một vài tình các độ cao khác nhau. Tốt nhất nên thi định trước.<br /> huống trong quá trình thi công Top- công Top-base ở chỗ sâu trước, ở chỗ<br /> base<br /> Chèn đá dăm chưa đạt yêu cầu (do KẾT LUẬN<br /> lượng đá dăm chưa đủ)<br /> Để tránh trường hợp này, việc Công nghệ móng Top - Base không chỉ hiệu quả, đơn giản mà còn giúp<br /> đầm rung đá dăm cần thực hiện khi<br /> cho các nhà đầu tư tiết kiệm được rất nhiều chi phí và thời gian thi công<br /> lượng đá dăm phải thừa để lấp các<br /> công trình. Chính vì vậy, công nghệ này đã được ưa chuộng và áp dụng ở<br /> khoảng trống và cần tiến hành công<br /> các nước hiện đại và tiên tiến như Nhật Bản và Hàn Quốc và bây giờ là Việt<br /> tác đầm rung một cách cẩn thận. Nếu<br /> Nam. Đối với Việt Nam, việc áp dụng công nghệ này cho các công trình xây<br /> lượng đá dăm chưa đủ có thể xảy ra<br /> dựng ở Ba Vì trên nền vùng đồng bằng ven sông là hoàn toàn khả thi.<br /> lỗ rỗng tại khu vực xung quanh phần<br /> đáy hình côn của phễu bê tông. Do<br /> vậy, khi tiến hành đầm rung phải tiến<br /> hành đầm đều theo 4 hướng từ mỗi TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> khe chèn đá dăm và lượng đá dăm<br /> phải đủ độ dư để dễ dàng lấp đầy các [1] In – place Top – Base method, new foundation method on soft ground – Banseok<br /> lỗ trống. Top – Base Co., Ltd.<br /> Khi đặt Top base trên nền đất rất [2] Phan Hồng Quân (2008), Ứng dụng công nghệ xử lý đất yếu TBM vào Việt Nam, Địa<br /> yếu kỹ thuật số 3 – 2008.<br /> Khi lắp đặt các phễu bê tông trực [3] Đỗ Đức Thắng, Bài giảng Top – Base Method, Công ty liên doanh TBS Việt Nam.<br /> tiếp trên nền đất yếu (R< 0,3 kg/cm2) [4] Công nghệ thi công móng Top – Base, Công ty cổ phần tư vấn đầu tư LICOGI 16.8<br /> mà không rải đá dăm trên nền đất yếu [5] Bạch Văn Sỹ (2013), Công nghệ móng top – base trong xử lý nền đất yếu, Bộ môn Kỹ<br /> này, độ ổn định của các phễu bê tông thuật Xây dựng, Khoa Xây dựng, Đại học Nha Trang.<br /> tại phần đế có thể không được tốt và<br /> <br /> <br /> 94 HỌC VIỆN CÁN BỘ QUẢN LÝ XÂY DỰNG VÀ ĐÔ THỊ<br />